Алюмінієву та мідну дротини однакової довжини та площі поперечного перерізу з'єднали послідовно. яка дротина споживає більшу потужність якщо їх увімкнути в електричну мережу? у скількі разів?

Деталь потеряла 1 596 000 Дж, вода получила 1 596 000 Дж

Объяснение:

m₁ = 12 кг

с₁ = 500 Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость стали

t₁ = 300°C

V₂ = 20 л = 0.02 м³

ρ₂ = 1000 кг/м³ - плотность воды

t₂ = 15°C

t₃ = 34°C

c₂ = 4200 Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость воды

Q₁  - ?  - энергия (количество теплоты), отданная деталью

Q₂ -? - энергия (количество теплоты), полученная водой

Энергия, отданная стальной деталью

Q₁ = c₁m₁(t₁ - t₃) = 500 · 12 · (300 - 34) =  1 596 000 (Дж)

Энергия, полученная водой

Q₂ = c₂ρ₂Vm₂(t₃ - t₂) = 4200 · 1000 · 0,02 · (34 - 15) =  1 596 000 (Дж)

Скорость легкого шарика перед соударением обозначим u (согласно закону сохранения энергии она равна √(2gL), где L - длина нити, но нам это не важно)

скорость большего шара обозначим v1, меньшего - v2

тогда по закону сохранения импульса и энергии получаем систему уравнений

mu = 3 mv1 + mv2 (!)
mu² = 3 mv1² + mv2²

перепишем в виде

u - v2 = 3v1
u² - v2² = 3v1²

разделим второе уравнение на первое

v1 = u + v2

с другой стороны, из уравнения (!)

v1 = (u - v2)/3

приравнивая их, находим

v2 = -u/2 (следовательно, меньший шар изменил направление движения)

тогда v1 = u - u/2 = u/2

следовательно, отношение их импульсов равно -3